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J-GLOBAL ID：201502254553336920   整理番号：15A0440639

同軸アークプラズマ堆積によって作製された超ナノ結晶ダイヤモンド/水素化アモルファスカーボン複合材料薄膜の硬度と弾性率

Hardness and modulus of ultrananocrystalline diamond/hydrogenated amorphous carbon composite films prepared by coaxial arc plasma deposition

著者 (12件)： HANADA Kenji (Kyushu Univ., Res. Center for Synchrotron Light Applications, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  YOSHIDA Tomohiro (Kyushu Univ., Dep. of Applied Sci. for Electronics and Materials, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  YOSHIDA Tomohiro (Kurume National Coll. of Technol., Dep. of Electrical and Electronics Engineering, 830-8555, Kurume, Fukuoka, JPN) ,  NAKAGAWA You (Kyushu Univ., Dep. of Applied Sci. for Electronics and Materials, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  GIMA Hiroki (Kyushu Univ., Dep. of Applied Sci. for Electronics and Materials, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  TOMINAGA Aki (Kyushu Univ., Res. Center for Synchrotron Light Applications, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  TOMINAGA Aki (Kyushu Univ., Dep. of Applied Sci. for Electronics and Materials, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  HIRAKAWA Masaaki (ULVAC, 289-1226, Sammu, Chiba, JPN) ,  AGAWA Yoshiaki (ULVAC-RIKO, 224-0053, Yokohama, Kanagawa, JPN) ,  SUGIYAMA Takeharu (Kyushu Univ., Res. Center for Synchrotron Light Applications, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  YOSHITAKE Tsuyoshi (Kyushu Univ., Res. Center for Synchrotron Light Applications, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN) ,  YOSHITAKE Tsuyoshi (Kyushu Univ., Dep. of Applied Sci. for Electronics and Materials, 816-8580, Kasuga, Fukuoka, JPN)
資料名： Applied Physics. A. Materials Science & Processing  (Applied Physics. A. Materials Science & Processing)
巻： 119  号： 1  ページ： 205-210  発行年： 2015年04月 
JST資料番号： D0256C  ISSN： 0947-8396  CODEN： APHYCC  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 超ナノ結晶ダイヤモンド(UNCD)/水素化アモルファスカーボン(a-C:H)複合材料(UNCD/a-C:H)薄膜を水素雰囲気中で同軸アークプラズマ堆積によって堆積し,その機械的性質に及ぼす水素化の効果を分光的構造評価に基づいて研究した。薄膜中のUNCDグレインの存在を透過型電子顕微鏡とX線回折で確認した。無水素雰囲気中で作製された非水素化薄膜は22GPaの硬度と222GPaのYoung率を示し,X線光電子スペクトルから評価されたsp³/(sp²+sp³)比は41%であった。他方,53.3Pa水素雰囲気中で作製された薄膜に対しては,硬度は23GPaまで増加し,弾性率は184GPaまで減少した。Scherrer方程式を用いて評価されたUNCDグレインサイズとsp³/(sp²+sp³)比はそれぞれ2.3nmと64%であり,両者とも非水素化薄膜の値と比べて顕著に増加していた。近端X線吸収微細構造スペクトルから,π^*C=Cに替わってσ^*C-H結合が形成され,それが恐らく水素化による硬度の増加と弾性率の減少をもたらしていると結論された。加えて,オレフィン構造と芳香族構造の形成がUNCD/a-C:H薄膜を著しく軟化することを見出した。Copyright 2015 Springer-Verlag Berlin Heidelberg Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *ナノ結晶 ,  *ダイヤモンド ,  *炭素材 ,  *水素化物 ,  *微小硬さ ,  *弾性係数 ,  X線光電子スペクトル ,  EXAFS ,  *非晶質 ,  ナノ複合材料 ,  *プラズマCVD ,  アーク放電 ,  Young率 ,  蒸着膜 ,  複合膜 ,  アモルファスカーボン ,  *鉱石 ,  *宝石

分類 (2件)： その他の無機化合物の薄膜  (BK14060A) ,  固体の機械的性質一般  (BL01021C)

タイトルに関連する用語 (11件)： 同軸 ,  アークプラズマ ,  堆積 ,  作製 ,  ナノ結晶ダイヤモンド ,  水素化 ,  アモルファスカーボン ,  複合材料 ,  薄膜 ,  硬度 ,  弾性率